Materijali protiv grčeva: pregled, svojstva, primjena

Proces rada tehničkih jedinica, strojeva i pojedinih elemenata opreme neizbježno je praćen trošenjem. Međusobno mehaničko djelovanje dijelova jedni s drugima različitim stupnjevima intenziteta dovode do abrazije njihovih površina i uništavanja unutrašnje strukture. Osim toga, okoliš često utječe na okoliš u obliku erozije i kavitacije. Posljedica toga je gubitak radne sposobnosti opreme ili barem smanjenje performansi. U nastavku recenzije trenja praha i materijala protiv grčenja pomoći će vam da razumijete načine na koje se smanjuje neželjeno trenje. Takvi materijali preporučuju se za industrijsku opremu i kućanske aparate, kao i za građevinske alate.

Razlike u trenjem i antifrikcijskim materijalima

Razmatranje tih materijala u jednom kontekstu je posljedica činjenice da je njihova funkcija povezana s ukupnom izvedbom mehanizama - koeficijentom trenja. No, ako su antifriktički elementi i aditivi odgovorni za smanjenje ove vrijednosti, oni trenja, naprotiv, povećavaju. U ovom slučaju, na primjer, legure praha s povećanim koeficijentom trenja osiguravaju otpornost na habanje i mehaničku čvrstoću ciljne radne skupine. Kako bi se postigla ta svojstva trenja materijala izrađene vatrostalne oksida, karbida, bor, silicij i drugi. Za razliku od trenja protiv elementa, trenje i često su potpuni funkcionalni elementi mehanizma. To, osobito, mogu biti kočnice i spojke.

Pružanje zadataka povećanja trenja istodobno ispunjavaju određene tehničke zadatke. Istodobno, i trenja i antifrikcijski materijali temeljito se ispituju prije operacije. Iste legure za kočnice podvrgavaju se potpunim testovima i testovima, tijekom kojih se utvrđuje svrhovitost primjene u praksi. Najviše tehnološki napredni trenja materijala od polimera danas se proizvode različitim metodama. Dakle, za mehanizme kočione skupine koristi se tehnika prešanja - plijesni proizvode ploče, ploče i sektore. Tape materijali su proizvedeni tehnikom tkanine, a obloga - valjanje.

Svojstva antifrikcijskih materijala

Dijelovi s antifrikcijskom funkcijom moraju odgovarati širokom rasponu zahtjeva koji određuju osnovne performanse. Prije svega, materijal mora biti kompatibilan s obje strane i radnim medijem. U uvjetima kompatibilnosti prije i nakon vožnje, materijal osigurava potrebni stupanj smanjenja trenja. Ovdje je potrebno napomenuti procesabilnost kao takav. Ova svojstva određuju sposobnost elementa da prirodno prilagodi geometriju površine u optimalni oblik koji je prikladan za određeno mjesto rada. Drugim riječima, suvišna struktura s mikrorougljivima briše se iz dijela, nakon čega će ustajanje osigurati radne uvjete s minimalnim opterećenjima.

Održavanje otpora je također važan svojstvo koje ti materijali posjeduju. Antifrikcijski elementi trebaju imati strukturu koja osigurava otpornost na različite vrste trošenja. Istodobno, dio ne smije biti pretjerano krut i krut, jer se u tom slučaju povećava opasnost od zapljene, što je nepoželjno za antifrikcijski materijal. Štoviše, tehnolozi razlikuju takvo svojstvo, kao što je apsorpcija krutih čestica. Činjenica je da trenje u različitim stupnjevima može pridonijeti oslobađanju malih elemenata - često metalik. S druge strane, površina protiv grčeva ima sposobnost "gurati" u takve čestice, eliminirajući ih iz radnog područja.

Metalni protuklizni materijali

Proizvodi na metalnoj osnovi čine najopsežniji raspon elemenata antifrikcijske skupine. Većina ih je orijentirana na rad u načinu tekućeg trenja, tj. U uvjetima kada su ležajevi odvojeni od osovine tankim slojem ulja. I još uvijek, kada se uređaj zaustavi i pokrene, neizbježno se pojavljuje takozvani granični trenje, pri čemu se uljni film može uništiti pod utjecajem visokih temperatura. Metalni dijelovi koji se koriste u ležajnim skupinama mogu se podijeliti u dvije vrste: elementi s mekom strukturom i čvrste ploče i legure s krutom podlogom i mekim umetcima. Ako govorimo o prvoj skupini, onda kao antifrikcijski materijal možete koristiti bakrene, mjedene i brončane legure. Zbog svoje meke strukture brzo se obrađuju i dugo zadržavaju karakteristike uljnog filma. S druge strane, inkluzije u čvrstom stanju uzrokuju povećanu otpornost na habanje kod mehaničkih kontakata s susjednim elementima - na primjer, s istim vratilom.

By babbits znači legura, osnova koju oblike vode ili kositra. Također, radi poboljšanja pojedinih svojstava, legure slitina se mogu dodati u strukturu. Među svojstvima koja se mogu podići su otpornost na koroziju, tvrdoću, čvrstoću i čvrstoću. Promjena u ovoj ili onoj karakteristici određuje se uporabom legiranih materijala. Antifrikcija babbits može modificirati kadmij, nikal, bakar, antimon i slično. D. Na primjer, standardni metal sadrži oko 80% kositra ili olova, 10% antimon i ostatak je bakar i kadmij.

Olovne legure kao sredstvo za minimiziranje trenja

Početna razina antifriknih slitina su olovni krakovi. Pristupačnost cijena određuje specifičnosti rada ovog materijala - u najmanje važnim operativnim funkcijama. Olovna baza, u usporedbi s kositrom, daje babbitove manje mehaničke otpornosti i nižu zaštitu od korozije. Istina, čak iu takvim legurama, kositar se ne može bez sadržaja - njegov sadržaj može dosegnuti 18%. Osim toga, u pripravak se dodaje bakrena komponenta koja sprječava proces segregacije - neravnomjernu raspodjelu različitih metala u volumenu produkta.

Najjednostavniji olovni materijal s antifrikcijskim svojstvom karakterizira visok stupanj krhkosti, stoga se koriste u uvjetima s smanjenim dinamičkim opterećenjima. Konkretno, ležajevi za tračnice, diesel lokomotive i teške inženjerske elemente čine ciljnu nišu u kojoj se koriste takvi materijali. Antifrizijske legure s upotrebom kalcija može se nazvati modifikacijom legura olova. U tom se slučaju opažaju takve osobine kao što su visoka gustoća i niska toplinska vodljivost. Temelj je također vode, ali u značajnim omjerima također se nadopunjuje uključivanjem natrija, kalcija i antimona. Što se tiče slabih točaka ovog materijala, oni uključuju oksidabilnost, pa se u kemijski aktivnim medijima ne preporuča upotreba.

Govoreći općenito o babbits, može se reći da je to daleko od toga da najučinkovitije rješenje za minimiziranje trenja, ali u smislu ukupnosti kvalitete, to se pokazalo korisnim s gledišta eksploatacije. To su materijali čija se antifrikcijska svojstva mogu izravnati smanjenjem otpora umora, pogoršavajući performanse elemenata. Ipak, u nekim slučajevima nedostatak čvrstoće nadoknađuje uključivanje čeličnih ili lijevanih željeza u strukturu.

Značajke brončanih antifriknih slitina

Fizikalno-kemijska svojstva bronce organsko se kombiniraju sa zahtjevima za antifrikse legure. Ovaj metal, osobito, osigurava dovoljno pokazatelja specifičnog tlaka, sposobnost rada pod udarnim opterećenjima, velikom brzinom rotacije ležaja itd. Ali i izbor bronce za određene funkcije ovisit će o njegovoj robnoj marki. Isti format za rad brodova pod udarnim opterećenjima prihvatljiv je za marku BrO30, ali se ne preporučuje za BRAJ. Postoje razlike u klasi brončanih materijala mehaničkim svojstvima. Ova skupina kvaliteta ovisit će o prirodi sučelja s otvrdnutim osovinama i o korištenju krakova, što može imati dodatno otvrdnjavanje. Opet se ne može govoriti o monolitnoj strukturi legure.

Brončana keramika također može uključivati ​​kositar, mjed, olovo. U ovom slučaju, ako se svi navedeni metali mogu koristiti kao osnova za babbitt, antifrikcijski materijali koji se temelje na bakru koriste se vrlo rijetko. U ovom slučaju, bakrena komponenta često djeluje kao isti aditiv s koeficijentom od 2-3%. Optimalni su kombinacije inkluzija kositra-olova. Oni daju dovoljne parametre legure kao antifrikcijsku komponentu, iako gube na druge pripravke s obzirom na mehaničku čvrstoću. Kombinirani brončani materijali koriste se u proizvodnji monolitnih ležajeva za elektromotore, turbine, kompresorske biljke i druge jedinice koje rade pod visokim pritiskom i malim brzinama.

Pločice trenja

Takvi materijali se koriste u pripravcima namijenjenim za prijenos i kočnog uređaja gusjenicama vozila, automobila, alatnih strojeva, građevinski strojevi i sl. D. Predmeti na temelju prahu komponenti proizvedenih u obliku obloga sektora i disk pločica. U isto vrijeme sirovine za legure praha tipa antifrikcija nastaju od iste nomenklature kao u slučaju s komponentama trenja - često koriste željezo i bakar, ali postoje i druge kombinacije.

Na primjer, materijali od aluminija i kositarnih bronda, koji uključuju grafite i olovo, učinkovito se pokazuju pod uvjetima trenja pri kliznoj brzini dijelova reda veličine 50 m / s. Usput, na radu ležajeva brzinom od 5 m / s metalni prah proizvodi mogu se zamijeniti metalnim plastičnim sirovinama. To je već antifrikcijski kompozit s fleksibilnom radnom strukturom i smanjenom čvrstoćom. Najviše prednosti u smislu upotrebe u uvjetima velikih opterećenja su materijali od željeza i bakra. Kao aditivi koriste se grafit, silicijev oksid ili barij. Rad ovih elemenata je moguć pod tlakom od 300 MPa i kliznom brzinom do 60 m / s.

Praškasti protuokvirni materijali

Od praškastog sirovina se proizvodi i proizvodi protiv frikcije. Oni su karakterizirani visokim otporom trošenja, niži koeficijent trenja i sposobnost brzog trčanja na osovinu. Također, materijali protiv praha od praha imaju niz prednosti u odnosu na legure koje smanjuju trenje. Dovoljno je reći da su indeksi njihove otpornosti na habanje u prosjeku veći od onih istih babbitts. Porozna struktura formirana metalima u prahu omogućuje učinkovitu impregnaciju mazivima.

Proizvođači imaju sposobnost formiranja konačnih proizvoda u različitim oblicima. To mogu biti dijelovi okvira ili matrice s međuprostorima punjenim drugim omekšanim sirovinama. I upravo suprotno, u nekim su sferama sve više traženi materijali koji imaju antifrizer praškasti materijal koji ima mekani kožni okvir. U posebnim plišanim krovovima osiguravaju se čvrste uključke različitih razina disperzije. Ova kvaliteta je od velike važnosti sa stajališta mogućnosti regulacije parametara koji određuju intenzitet trenja dijelova.

Polimerni materijali protiv loma

Suvremene polimerne sirovine omogućuju dobivanje novih tehničkih i operativnih svojstava za dijelove koji smanjuju trenje. Kao osnova mogu se koristiti kompozitne legure i metal-plastični prašci. Jedna od glavnih osobitosti takvih materijala je sposobnost ravnomjerne raspodjele aditiva u cijeloj strukturi, koja će u budućnosti poslužiti kao kruti lubrikant. Na popisu takvih tvari zabilježeni su grafiti, sulfidi, plastika i drugi spojevi. Radna svojstva polimera i antifrikcijskih materijala uglavnom se konvergiraju na osnovnoj razini bez upotrebe modifikatora: to je mali koeficijent trenja i otpornost na kemijski aktivne medije te mogućnost rada u vodenom okolišu. Ako govorimo o jedinstvenim svojstvima, polimeri mogu obavljati svoje zadatke čak i bez pojačanja s posebnim lubrikantom.

Primjena materijala za zaštitu od trenja

Većina anti-trenja elemenata izvorno izračunava na korištenje nose skupine. Među njima su detalji dizajnirani kako bi se poboljšala otpornost na trošenje, te komponente, klizanje. U Stroj i takvi proizvodi se koriste u proizvodnji motora klipovi trzaj čvorova, turbina i slično. D. Ovdje baznih potrošni antifrikcija materijala obuhvaćaju klizne ležajeve koji se uvode u strukturu šasije i stacionarne opreme.

Građevinska industrija također ne funkcionira bez funkcije antifrikcije. Pomoću takvih detalja ojačane su inženjerske strukture, montažne strukture i zidarski materijali. U izgradnji željezničkih pruga koriste se za montažu konstrukcijskih elemenata željezničkih vozila. Također je uobičajeno koristiti antifriktičke materijale na polimernoj osnovi, koji na njih pronalaze mjesto, primjerice, kao spojnu strukturu remenica, zupčanika, remenskih pogona itd.

zaključak

Zadatak smanjenja trenja na prvi pogled može se činiti sekundarnim i često nepotrebnim. Poboljšanje tekućina za podmazivanje dopušta se uklanjanje nekih mehanizama iz pomoćnih tehničkih elemenata koji smanjuju trošenje i suzenje glavne radne skupine. Prijelaz od klasične babbitte do modificiranog lubrikanta visokih performansi može se nazvati antifrikcijskim polimernim materijalima, koji su karakterizirani mekšom strukturom i raznovrsnošću u smislu radnih uvjeta. Ipak, rad metalnih dijelova pri visokom tlaku i fizičkom utjecaju i dalje zahtijeva uključivanje krutih antifrikcijskih košuljica. Ova klasa materijala nije samo stvar prošlosti, već se i razvija zbog poboljšanja karakteristika čvrstoće, tvrdoće i mehaničke stabilnosti.